tests of converter transformers
简介
根据有关标准,采用测试手段对换流变压器的技术性能和制造质量在工厂进行的试验。此外,换流变压器还有在安装竣工时的交接性试验和运行期内的预防性试验。换流变压器试验按产品进行试验的范围可分为例行试验(每台产品进行)、型式试验(每种型式产品抽一台进行)和特殊试验(一台或几台产品上进行)。按试验的性质和内容可分为基本性能参数测定、绝缘试验和其他试验。换流变压器大部分试验项目和方法与普通电力变压器相同。但是,由于在线圈中存在大量的谐波电流,阀侧线圈在承受交流电压的同时还要承受直流电压等,换流变压器的试验也有其特殊性。
基本性能参数测定试验 包括:①绕组电阻测量;②电压比测量及结线组别或极性校定;③空载损耗及空载电流测量;④声级测量;⑤工频下短路阻抗及负载损耗测量;⑥谐波负载损耗测量;⑦温升试验;⑧负载电流试验;⑨三相变压器零序阻抗测量;⑩空载电流谐波测量。其中①、②、③、⑤、⑥、⑧为例行试验,⑦为型式试验,⑨和⑩为特殊试验。
谐波负载损耗测量按IEC61378是在工频下和频率不小于150Hz下分别测量负载损耗再推算各次谐波的损耗;或按IEEE Std1158-1991直接测量各次谐波损耗。换流变压器进行温升试验时注入的损耗应包括谐波负载损耗和由直流偏磁引起的空载损耗的增加量。对于不进行温升试验的产品,应进行负载电流试验,试验时注入与温升试验相同的电流。温升试验和负载电流试验前后均应取样作油中溶气分析, 以监测有无局部过热。
按IEC551的规定, 换流变压器声级测量在正弦空载电压下进行, 但实际运行中的声级水平可能要高出10~20dB (A)。
绝缘试验 包括: ①绕组绝缘电阻和介质损耗测量;②铁芯和夹件绝缘电阻测量;③雷电冲击(全波、截波)耐压试验;④操作冲击耐压试验;⑤网侧中性点外施工频耐压和雷电冲击耐压试验; ⑥阀侧外施直流耐压试验及局部放电测量; ⑦阀侧直流极性反转试验及局部放电测量; ⑧阀侧外施交流耐压试验及局部放电测量;⑨感应耐压试验及局部放电测量;⑩绝缘油试验。绝缘试验均为例行试验。以上试验中施加高电压的试验项目应按所列顺序进行, 感应耐压试验及局部放电测量应为最后一项高压绝缘试验, 其结果可为前面试验中绝缘是否受损提供进一步的验证。
阀侧直流试验是换流变压器所特有的, 其中外施直流耐压用于考核阀侧绝缘(主要纸板)运行中承受长时间直流工作电压的能力, 而极性反转试验用于考核绝缘 (主要油隙) 承受动态直流电压 (起停、潮流反转)的能力。阀侧外施交流耐压试验作为对油隙绝缘的补充考核。
直流耐压试验的时间为120min, 试验电压系数(试验电压与最高工作电压之比)通常取1.5。极性反转试验包括两次极性反转, 每次反转前加压90 min,第二次反转后维持45 min,试验电压系数为1.25,极性反转要在ls内完成,最大不超过2s。以上两项试验均测量局部放电。直流局部放电以“在一定时间内大于一定放电量的脉冲不多于若干个”作为试验通过的标准,也就是控制放电量大的脉冲出现的频率。换流变压器的另一个特点是阀绕组为全绝缘,阀绕组两端都要承受很高的冲击试验电压,其值可以高于端子间电压。
绝缘油试验除按IEC567进行外,在冲击试验、直流耐压、极性反转试验和感应耐压试验前后均应作油中溶气分析, 作为监测试验时内部有无放电发生的手段之一。
换流变压器的其他试验 包括:①短路耐受试验;②油箱压力和真空试验;③有载分接开关试验;④冷却器吸收功率测量;⑤套管试验。其中②、③、⑤为例行试验, ④为型式试验, ①为特殊试验。
换流变压器阀侧套管直流耐压和极性反转试验的试验电压应比对应的换流变压器试验电压至少提高10%, 套管试验时应安装在模拟变压器绕组出线围屏绝缘结构的油箱上。